Fases de un experimento y elección del modelo experimental

Capítulo 23.
Fases de un experimento y elección del modelo experimental
ALFONSO ROMERO VIDAL
Centro de Investigación del Grupo FERRER
Laboratorios Ferrer Internacional
FASES DE UN EXPERIMENTO Y ELECCIÓN DEL MODELO EXPERIMENTAL
Definición de experimento controlado
Uso de terminología consensuada y actualizada
Diseño
Importancia de un buen diseño general
Definición y delimitación de objetivos
Concordancia entre objetivos y medios
La unidad experimental.
Elección del sistema experimental
Elección del tamaño muestral idóneo: un equilibrio difícil de conseguir
Dosis y niveles de dosis
La necesidad del grupo control blanco
Bases de datos históricos
Casos en los que es necesario un control positivo
Grupos tratados con sustancias de referencia
Aleatorización
Comprobación de la documentación necesaria
Formación del personal. Adiestramiento
Realización del experimento
Delimitación de responsabilidades
Seguimiento del protocolo
Recogida y registro de datos primarios
Análisis de los resultados
Conveniencia del análisis estadístico en función del tipo de parámetro
Elección del tipo de análisis estadístico en función del diseño experimental y
el tipo de variables
Identificación y "criba" de variables capaces de interferir en los resultados
Análisis e interpretación de los resultados
Discusión de los resultados
Deducción de conclusiones
Informe: necesidad y contenido
Modelos experimentales in vivo
Modelos animales espontáneos
Modelos animales inducidos o manipulados
Modelos animales negativos
Modelos animales “huérfanos”
La extrapolación de los resultados
RESUMEN
BIBLIOGRAFÍA

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Fases de un experimento y elección del modelo experimental
FASES DE UN EXPERIMENTO Y ELECCIÓN DEL MODELO EXPERIMENTAL
Debido a la enorme complejidad y variedad de la investigación experimental moderna, todos los
autores coinciden en señalar la trascendental importancia que tiene la calidad del diseño, del
seguimiento, y del análisis final de los resultados. Resulta baldío cualquier esfuerzo global, si alguno de
estos aspectos es deficiente. A lo largo de este capítulo se orienta al lector sobre aquellos aspectos que
tienen mayor repercusión en los resultados finales, que son muchos, huyendo de excesivas definiciones y
convencionalismos teóricos. El enfoque que se ha querido dar es eminentemente práctico, basado en la
experiencia que, a menudo, se muestra como una de las escuelas más eficaces. Para el desarrollo de este
capítulo se ha utilizado preferentemente el área de conocimiento correspondiente a la investigación
farmacotoxicológica de nuevos principios activos, si bien hay que decir que la inmensa mayoría de su
contenido es generalizable a cualquier otra área de la investigación que implique el diseño y evaluación
de estudios de tipo experimental.
Definición de experimento controlado
Será una de las pocas definiciones que daremos, y lo utilizaremos para centrar el tema. Se entiende
por experimento: "La aplicación controlada o introducción de un estímulo externo a un conjunto de
unidades muestrales individuales". En nuestro caso, con frecuencia el estímulo es una sustancia química,
que por ser biológicamente activa, es capaz de provocar una o varias respuestas en la muestra de
individuos. Las unidades muestrales pueden ser de órdenes muy distintos o poseer características bien
diferentes, pueden ser organismos pluricelulares, células aisladas, orgánulos celulares o fracciones
subcelulares ricas en un determinado componente celular. Otro aspecto es la necesidad de que las
condiciones del experimento sean controladas, de lo contrario debería hablarse de estudio de
observación.
Uso de terminología consensuada y actualizada
Es un aspecto inicial y básico, ya que es imprescindible definir concreta y correctamente todos los
elementos que integran un estudio. Para términos más comunes pueden ser de utilidad las definiciones
incluidas en el Real Decreto (RD) 822/1993, por el que se establecen los principios de Buenas Prácticas
de Laboratorio (BPL). Para otros de índole más específica, deben consultarse la bibliografía para detectar
las publicaciones de comisiones internacionales de expertos que intentan confeccionar unas bases
terminológicas consensuadas y aceptadas por toda la comunidad científica. En algunas disciplinas, como
en Patología, se han conseguido muy buenos resultados.
En la actualidad, la importancia de la terminología se hace todavía más patente, ya que se está
generalizando el uso de programas o sistemas informáticos que trabajan con términos codificados. Para
su buen uso, es imprescindible que la asignación de los códigos a determinados signos clínicos, lesiones
histopatológicas, malformaciones fetales, grados de respuesta a un determinado estímulo, o cualquier
otro resultado clasificable en categorías, esté unívocamente identificado, y eso pasa por una definición
exacta.
Diseño
Importancia de un buen diseño general
Cualquier experimento, por simple que pueda parecer, debe ser meticulosamente planificado con
suficiente antelación a su inicio. Nada puede quedar sin analizar, y todos aquellos aspectos conocidos o
previsibles deben ser fijados e incluidos en el protocolo. Es evidente que, en ocasiones, algunos
parámetros, condiciones experimentales, etc. no pueden ser concretadas de entrada, ya que están en
función del desarrollo del propio estudio. Un ejemplo es el análisis estadístico a realizar, que con
frecuencia depende de un análisis inferencial previo de los resultados (véase Capítulo 24). En este

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contexto, las BPL ayudan a realizar un buen diseño, pues el protocolo de estudio, que es requisito
imprescindible para poder empezarlo, reúne precisamente toda esta información (véase Capítulo 25).
Definición y delimitación de objetivos
Uno de los puntos de mayor importancia concernientes al diseño es la correcta definición de los
objetivos que se pretenden alcanzar con aquel ensayo. No sólo es necesario saber lo que se busca, sino
dónde y cuándo encontrar la máxima respuesta, o que no nos pasen desapercibidos otros parámetros, a lo
mejor, indirectamente relacionados con el efecto a estudiar. No es conveniente perseguir objetivos
excesivamente complejos, ya que se pierde capacidad de análisis. Resulta recomendable fraccionar los
diseños complicados en varios más simples y complementarios, siempre respetando el principio de evitar
la repetición innecesaria de ensayos in vivo. Este principio de "disección" resulta ya natural en la
experimentación in vitro y, precisamente debido a la mayor complejidad de respuesta en los seres vivos,
debería tenderse a este criterio. Las Líneas Directrices (LD) para estudios toxicológicos son un buen
ejemplo de ello, ya que recomiendan un diseño específico para objetivos también específicos.
Concordancia entre objetivos y medios
En esta ocasión, lo que se pretende resaltar es la necesidad de una comprobación previa de la
existencia de los medios económicos, instrumentales y humanos para poder realizar el estudio en todas
sus fases con el debido provecho. En el aspecto del personal necesario, no sólo debe tenerse en cuenta el
aspecto de tamaño de plantilla, sino su nivel de formación, es decir su preparación para registrar o
evaluar los resultados y objetivos propuestos. Si el número o formación del personal no están a la altura
de las circunstancias, el experimento no se podrá concluir, o lo que es más grave, pueden extraerse
conclusiones incorrectas.
La unidad experimental
Las unidades experimentales son las que integran la muestra sobre la que se realiza el ensayo.
Según la nomenclatura de las BPL, serían las unidades del sistema experimental, si bien hay que aclarar
que dentro de este término se clasifican tanto los físicos y químicos, como los biológicos. Aquí
solamente se tratan estos últimos, que pertenecen a niveles de organización biológica muy distintos. En
el grupo de los seres vivos pluricelulares, se utilizan representantes de casi todos los órdenes zoológicos
y algunos vegetales: organismos unicelulares procariotas, unicelulares eucariotas, pluricelulares
invertebrados, vertebrados y mamíferos. En el ámbito de la experimentación ex vivo e in vitro los
órganos, tejidos, células aisladas en cultivo (procariotas o eucariotas), orgánulos celulares, material
genético, membranas celulares como soporte de receptores, y un largo etc., que actualmente une,
prácticamente sin solución de continuidad, las ciencias biomédicas, la bioquímica y la biología
molecular.
Elección del sistema experimental
Se trata de una decisión casi siempre ligada tanto al comportamiento de la sustancia a ensayar en un
metabolismo determinado, como al establecimiento de un modelo experimental para el cual una especie
puede ser más idónea que otra, como, y en menor medida determinadas razones prácticas. Entre estas se
pueden citar longevidad, espacio disponible para el alojamiento, coste, disponibilidad de producto, etc.
Una correcta elección requiere un buen conocimiento de las características, no sólo de las especies y
cepas más comunes, sino estar al día de las continuas novedades en este campo. En este sentido los
productores internacionales de prestigio incorporan periódicamente nuevas cepas o modelos.
No hay que olvidar las normativas existentes que involucran a los sistemas experimentales
biológicos, principalmente seres vivos. Éstas afectan a todos los ámbitos relacionados con el animal de
experimentación y sus derivados, desde la propia elección de la especie, pasando por las condiciones y

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cuidados en el mantenimiento, manipulación experimental y eutanasia. Por ello, ante el diseño de
cualquier experimento hay que plantearse su viabilidad desde los aspectos legales vigentes en materia de
protección animal (R.D. 223/1988), y las relativas a las instalaciones necesarias para albergarlos (véase
Capítulo 5 y Anexos I y II).
Elección del tamaño idóneo: un equilibrio difícil de conseguir
Cualquier experimento no es más que un sondeo. Lo que se pretende conocer a través de él es una
determinada característica de la población, entendiendo por ésta a la totalidad de individuos. Como, en
general, la población es muy grande, deberemos tomar al azar unos cuantos representantes (una muestra)
y realizar el experimento sobre ellos, extrapolando el resultado que se obtenga a la totalidad.
Intuitivamente, podemos darnos cuenta de que si la muestra es muy pequeña, el grado de incertidumbre
de nuestro resultado será mayor que si la muestra está compuesta por un mayor número de individuos.
Este grado de incertidumbre es lo que se denomina potencia del experimento.
La potencia será máxima si se incluye a toda la población en la muestra, lo cual en general es
imposible de conseguir. Lo habitual es que se tenga que trabajar con un contingente más o menos
reducido de individuos. Existen diversas maneras de calcular el tamaño muestral. En prácticamente todos
los textos de estadística se encuentra diversas fórmulas. En el Capítulo 24 se trata en detalle tanto el
trasfondo teórico como algunos de los aspectos prácticos de este cálculo. Aquí sólo destacar, que existe
un método de cálculo distinto para cada diseño experimental y para cada tipo de prueba estadística que
vayamos a utilizar.
Un incremento en el tamaño muestral implica más tiempo de dedicación al experimento, algo de lo
que quizás no se disponga. Además, debe tenerse en cuenta el coste monetario que implica cada
unidad experimental. En general, el tiempo y el presupuesto disponibles limitarán el número de
individuos que pueda estudiar el investigador. En ocasiones, debe ponderarse la relación entre el coste
añadido y el incremento de potencia que permitiría un aumento del tamaño de la muestra.
En definitiva, para la determinación del tamaño muestral necesario, entran en consideración
factores teóricos (el cálculo en sí) y prácticos (tiempo, presupuesto, etc.). El investigador debe
conocer, saber manejar y valorar unos y otros. Este tipo de consideraciones son las que inciden, por
ejemplo, en el hecho frecuente de que para un mismo tipo de experimento, si se realiza en una especie
de mayor tamaño, se empleará una muestra inferior a la utilizada en el caso de emplear roedores.
Dosis y niveles de dosis
En general, los criterios a seguir para la elección de las dosis de un ensayo dependen de los objetivos
de éste, tipo y actividad farmacotoxicológica, e incluso, de la especie con la que se vaya a trabajar. Sin
embargo, sobre este punto conviene hacer una serie de consideraciones.
Antes de iniciarse cualquier estudio farmacológico se tiene en cuenta la información existente sobre
productos de referencia, de los que es fácil conocer, al menos, el orden de nivel de dosis utilizado. Los
ensayos in vitro, muchas veces previos, pueden dar orientación sobre este aspecto. También es necesario
consultar los datos toxicológicos disponibles. Nunca es aconsejable valorar actividades farmacológicas a
dosis demasiado próximas a las que ya inducen toxicidad, ya que pueden ocurrir cambios de vías
metabólicas que solamente entrarán en funcionamiento cuando existe sobresaturación de las vías
normales, o bien pueden provocarse lesiones celulares u orgánicas que interfieran con la cinética de la
sustancia a ensayar.
En lo que se refiere a la dosificación de estudios toxicológicos, para los que existen normas concretas y
específicas, se recomienda al lector consultar el Capítulo 18. La información toxicocinética, que nos
relaciona los niveles plasmáticos y tisulares reales con las dosis administradas, es imprescindible, si bien

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Fases de un experimento y elección del modelo experimental
siempre hay que ponderar en su justa medida y para cada tipo de sustancia la importancia de estos datos.
Para definir la actividad de cualquier producto, es normal ensayarlo a dosis diferentes. Ello podría
plantear la disyuntiva de qué resulta mejor, si hacerlo en un único ensayo con las distintas dosis en
paralelo, o en ensayos individuales. Pues bien, a esta pregunta iremos contestando en los dos apartados
siguientes.
La necesidad del grupo control blanco
Para valorar cualquier efecto inducido, es obvio que se necesita un valor basal de referencia o
control blanco. Es decir, o bien referiremos los resultados obtenidos después del tratamiento al valor
inicial de cada individuo antes de que hubiera empezado aquél, o bien los compararemos con los de un
grupo equivalente de individuos que no han recibido tratamiento. Un sistema puede ser más conveniente
que el otro en función del diseño del estudio o por razones éticas. En el caso de estudios agudos se
prescinde en muchas ocasiones del grupo control, comparándose los datos finales con los basales. En
algunas de ellas, por la naturaleza del parámetro a valorar, sería absurda la inclusión de un grupo control,
por ejemplo en la valoración de ciertos signos clínicos patológicos, mortalidad en la determinación de la
toxicidad aguda, etc. Esta practica queda reflejada en las propias LD, quedando patente que en este tipo
de estudios no es necesario, o no está éticamente justificado incluir un grupo control.
En cambio, cuando se trata de estudios que impliquen una determinada duración es aconsejable
trabajar con un grupo control negativo o blanco, ya que es el único diseño que, además de la comparación
entre individuos con y sin tratamiento, permite tener una referencia de la variación de los valores normales
en función del tiempo transcurrido durante el estudio. En cuanto a la duración mínima que haría
aconsejable adoptar este sistema, no existen reglas fijas, ya que depende de los parámetros a evaluar.
Aquellos que dependen de determinadas actividades enzimáticas varían mucho en los primeros meses de
vida del animal. Esta nueva variable es especialmente importante en estudios prolongados, que
acostumbran a empezarse con animales jóvenes y finalizan siendo adultos, viejos o seniles.
Bases de datos históricos
Uno de los mayores problemas con los que se enfrenta la experimentación es la variabilidad
interindividual, fruto de la propia heterogeneidad biológica. Si a este factor se le añaden otros muchos
que también pueden ser tiempo-dependientes, se entenderá la complejidad que entraña la comparación de
resultados obtenidos bajo un tratamiento determinado, con otros controles. Por esto, siempre resulta más
recomendable comparar conjuntamente todos los grupos experimentales de un estudio, frente a un único
grupo control. Sin embargo, ello no siempre es posible, por lo que cada vez que se ensayan condiciones
experimentales diferentes, hay que introducir un grupo control.
Este problema hizo que se planteara, hace ya varios años, la posibilidad de utilizar también las bases
de datos de valores control "históricos" para reducir al mínimo los riesgos derivados de utilizar
controles distintos. Se llegaron a proponer fórmulas en las que se cuantificaban las proporciones en las
que deberían intervenir los valores históricos y los del control particular del propio estudio. Lo que en un
principio pareció ser una buena solución, pronto demostró tener también sus defectos. Uno de los
principales, como pone de manifiesto Roe (1994), es tener la absoluta garantía de qué datos son
verdaderamente superponibles por no haber existido ninguna variación en las condiciones
experimentales de aquellos estudios en los que fueron obtenidos, y que, por tanto, podemos promediar y
archivar en la base de datos históricos. Una de las principales fuentes de variación radica en la deriva
génica natural de las cepas de animales, que hasta ahora ha sido escasamente controlada por los
productores de animales de laboratorio. Otra fuente de variación son los cambios de materias primas que
componen las dietas o la utilización de lotes de diferente fecha de fabricación. A estos hay que añadir las
distintas o distinta procedencia de reactivos utilizados en procedimientos analíticos, la influencia de los
biorritmos o posibles cambios en los procedimientos experimentales que pasan inadvertidos, etc.

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Fases de un experimento y elección del modelo experimental
Un tipo de estudio que puede servir como ejemplo es el realizado para evaluar el riesgo de
cancerogénesis de cualquier xenobiótico en ratón o rata. Son estudios de una duración comprendida entre
los 18 y 24 meses. Dado su elevado coste y la carga de responsabilidad que llevan implícita, se toman
una serie de precauciones poco corrientes para garantizar su calidad y fiabilidad. Una de ellas es la
inclusión de dos grupos control de 100 animales cada uno. Su finalidad es la de validar las posibles
diferencias que pudieran haber entre controles y tratados, ya que si existen, pero también las hay entre
los dos grupos control, deberán matizarse o poner su aparente origen iatrogénico en duda. Pues bien,
resulta sorprendente lo frecuentes que son las diferencias entre ambos grupos control, que han sido
mantenidos en paralelo exactamente en las mismas condiciones. Por otro lado, estos mismos estudios
han levantado una problemática aún no resuelta. Se trata del paulatino incremento de mortalidad,
probablemente asociado a obesidad y a un aumento de la prevalencia tumoral espontánea, que se ha ido
detectando durante los últimos 15 años. Las LD redactadas en la anterior década ya no son aplicables
actualmente al pie de la letra, ya que los mínimos de supervivencia recomendados ya no se cumplen en
algunas cepas de rata. Sin entrar aquí sobre el posible origen de estos cambios, sirvan simplemente como
ejemplo de las dificultades que existen para clasificar los valores aptos para ser promediados en una base
de datos “históricos”.
Debe contarse con valores "históricos" en todo laboratorio, al menos los más recientes, y en cualquier
estudio sus valores control o basales propios tienen que ser contrastados con aquellos. Si se detecta una
desviación importante, como mínimo se tendrá en cuenta a la hora de interpretar los resultados. ¡Cuántas
veces valores control anormales han llevado a la conclusión de que determinados incrementos o
disminuciones eran de origen tóxico!
Casos en los que es necesario un control positivo
Hay algunos tipos de estudios, principalmente aquellos en los que se pretende demostrar la ausencia
de un efecto, en los que es conveniente incluir un grupo tratado con una sustancia que provoque el efecto
no deseado. El objetivo principal de esta práctica es el de validar el método utilizado, y evitar, en lo
posible, la aparición de falsos negativos. En general, la comparación de resultados en estos estudios no
pretende establecer valoraciones cuantitativas respecto a otras sustancias, sino obtener una respuesta
clara y esperada de un efecto determinado en uno de los grupos del estudio.
Grupos tratados con sustancias de referencia
Este es un caso, a diferencia del anterior, en el que lo que se pretende es comparar la actividad o
toxicidad de una sustancia con otras que ostenten el mismo tipo de efecto. En el caso de fármacos, es
normal contrastarlos con productos de su mismo grupo terapéutico, para situarlos mejor frente a
productos de la competencia. Su utilización es muy habitual en farmacología o bioquímica, en cambio no
lo es tanto en otras áreas y en ningún caso es obligatoria por las LD. Aquí, el número de grupos puede
ser variable en función del número de sustancias con las que se quiera comparar la nueva sustancia.
Aleatorización
Es el procedimiento por el cual la selección de los elementos de una muestra o la asignación de éstos
a una submuestra se basa en el azar. Existen dos momentos en el desarrollo de un experimento en los la
aleatorización de la muestra es fundamental. El primero de ellos es la formación de grupos aleatorios de
animales cuando son adjudicados a los distintos grupos experimentales. Si bien es cierto que podrían
suponerse iguales, o bien que la aleatorización puede haber sido hecha en el propio establecimiento de
cría, la mayoría de las veces desconocemos los procedimientos de trabajo seguidos en lo que afecta a la
distribución de los animales en grupos. Según cómo se actúe, los animales pertenecientes a una misma
camada pueden quedar relativamente juntos, con lo que si se van formando los grupos experimentales a
medida que son extraídos de las cajas de transporte, puede haber un alto grado de consanguinidad en
alguno o varios de estos grupos. Si no se procede a mezclarlos ex profeso la necesaria cuarentena

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Fases de un experimento y elección del modelo experimental
tampoco tiene por qué ser garantía de aleatorización. Por ello, es conveniente realizarla según un
procedimiento normalizado de trabajo (PNT) preestablecido y fijo. En ocasiones, puede ser necesario
aleatorizar respecto a parámetros determinados: peso, edad, recuentos hemáticos o constantes
bioquímicas, etc. En este caso, primero debe registrarse dicho parámetro y luego aplicar la
aleatorización, para conseguir que los animales queden uniformemente repartidos.
El segundo momento en el que es necesaria la aleatorización, es cuando se requieren controles
analíticos o de otro tipo que deben registrarse en tiempos o días distintos del estudio mediante técnicas
que pueden verse afectadas por factores experimentales. Esta posibilidad debe ser tenida siempre en
cuenta, ya que la experiencia demuestra lo poco comparables que pueden ser los valores de un mismo
parámetro, registrados en días distintos, a pesar de haber efectuado correctamente todas las calibraciones
de equipos. Por este motivo, para corregir las posibles fuentes de variación, los controles en tiempos
distintos se realizan en subgrupos aleatorizados, en los que deben haber representantes de todos los
grupos experimentales.
Comprobación de la documentación necesaria
Se trata de un requisito indispensable en toda aquella experimentación realizada según BPL, mientras
que en estudios en las que éstas no son exigibles puede tomarse como una práctica recomendable. Es
necesario conocer a priori los documentos complementarios a los propios resultados originales del
estudio que deben ser conservados: albaranes o facturas de compra, certificados de análisis o de calidad
sanitaria, registros ambientales y otros, para que sean conservados y correctamente archivados. Esperar a
la finalización del estudio para hacerlo, puede resultar muy arriesgado. Información más detallada sobre
este tema puede recabarse en el Capítulo 25.
Formación del personal. Adiestramiento
Este es otro aspecto que también se trata con mayor detenimiento en los Capítulos 25 y 26, y que por
otro lado, se ha de tener en cuenta en el diseño de cualquier experimento. Puede parecer absurdo decir
que antes de planear un estudio, debe analizarse si el personal que realizará sus distintas etapas y
procedimientos está o no suficientemente preparado. Es lógico, que algunas prácticas experimentales,
registros o interpretaciones, ni tan siquiera se incluyen en el protocolo si no existe personal cualificado
para realizarlas, pero otras, aparentemente menos importantes, pueden influir en gran manera sobre los
resultados o conclusiones del estudio según la destreza o criterio con el que hayan sido ejecutados. Un
repaso de todos los aspectos metodológicos, posibles cambios o actualizaciones incorporadas, y su
compatibilidad con la experiencia de las personas que deben realizarlos, es muy conveniente antes de
iniciar cualquier experimento, ya que todavía se está a tiempo de efectuar reciclajes o programas de
adiestramiento específicos.
Realización del experimento
Delimitación de responsabilidades
Las responsabilidades asignadas a cada persona que participa en el estudio deben marcar las tareas a
realizar por cada una de ellas durante su realización. La decisión respecto a su reparto debe corresponder
al responsable del estudio o al del departamento donde se realice, pero debe ser concreta y precoz, ya que
en las primeras fases del desarrollo todo el equipo debe conocer sus obligaciones. Si bien este aspecto no
acostumbra a estar contemplado en el protocolo del estudio, sí deben existir documentos relacionados
con las BPL (ver Capítulos 25 y 26) o editados específicamente para este propósito que delimiten y
definan dichas responsabilidades.

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Seguimiento del protocolo
Fases de un experimento y elección del modelo experimental
Aunque puede parecer que el término protocolo solamente se refiere a los estudios realizados según
las normas de BPL, después de bastantes años de experiencia de trabajo sin y con las BPL, estamos
convencidos de que hay planteamientos y requisitos inherentes a la experimentación que deben estar por
encima de criterios legalistas, ya que es el fondo y no la forma lo que importa, y en definitiva de lo que
se trata es de hacer las cosas bien. Por eso, sujeto a un formato y contenido más o menos detallado y
preestablecido, toda experiencia debería estar programada y diseñada en sus aspectos fundamentales de
antemano y por escrito.
Una práctica que puede ser de gran ayuda para el seguimiento del estudio por parte de todos sus
integrantes, es la elaboración de calendarios en los que se detallen los días en los que deben realizarse o
empezar determinados procedimientos, registros, tomas de especímenes o controles. Resulta útil
incorporar estos calendarios al propio protocolo, y en ellos también se pueden indicar puntualmente las
relaciones a establecer (puntualmente) con otros departamentos experimentales.
Es importante llevar una relación de todos aquellos cambios que se introduzcan con posterioridad al
diseño del estudio o a lo largo del procedimiento. Según el momento en el que sean registrados y
comunicados reciben el nombre de enmiendas o desviaciones del protocolo, pero lo importante es que se
tengan bien presentes antes de abordar la interpretación de los datos recogidos.
Recogida y registro de datos primarios
Debe existir un sistema establecido para una de las partes más importantes de todo estudio
experimental. Su problemática se incrementa enormemente en estudios de larga duración, en los que, con
el transcurso del tiempo, es fácil que se introduzcan cambios de criterio sobre este aspecto. En primer
lugar, toda recogida de datos debe ir acompañada de su registro escrito, si no va implícita por tratarse de
una medición realizada por un aparato que edite el registro automáticamente. Esto implica que deben
existir hojas específicas de registro para distintos tipos de datos o procedimientos, o en su defecto, un
meticuloso diario, libreta de laboratorio o bases de datos debidamente confeccionadas y con copias de
seguridad. En lo que respecta a resultados originales nada debe ser confiado a la memoria.
Asimismo, debe haber una norma que regule el almacenamiento o archivo de estos registros escritos.
Sobre esto pueden encontrarse distintas soluciones, pero el común denominador es que deben estar bien
guardados y fácilmente localizables. Cualquiera que sea el sistema adoptado, debe garantizar la
integridad de los resultados recogidos. El término "archivo" implica una serie de requisitos cuando
hablamos dentro del ámbito de las BPL, tales como que exista un control de la entrada y salida de
documentos, o que haya una limitación muy estricta de las personas que puedan tener acceso al archivo.
Aquí estamos hablando en términos más generales, por lo que no creemos conveniente plantear como
única alternativa válida los sistemas más restrictivos. Sin embargo, en último término siempre debe haber
alguien que se responsabilice de la recogida y conservación de los datos obtenidos durante un estudio.
Si bien en los estudios conducidos con las BPL, ya se tienen en cuenta la mayoría de parámetros que,
de una forma directa o indirecta, forman parte del marco experimental, en cualquier ensayo deben
registrarse todas aquellas circunstancias y variables potencialmente relacionadas con el objetivo del
estudio. Como ya se verá en próximos apartados, el análisis de los resultados supone también el de todos
los factores que han podido influir en ellos.

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Análisis de los resultados
Conveniencia del análisis estadístico en función del tipo de parámetro
Fases de un experimento y elección del modelo experimental
Las ideas generales que se darán en este apartado son fruto de múltiples experiencias acumuladas en
distintos campos de la experimentación biomédica, en los que la información obtenida es muy diversa y
los criterios a aplicar para su análisis no siempre son superponibles.
Actualmente, la definitiva implantación del análisis estadístico en la experimentación parece indicar,
a menudo, que todo resultado debe ser contrastado estadísticamente para que su interpretación tenga
garantía. Un estudio estadístico nos permite inferir cómo se distribuyen los valores de determinado
parámetro en la población general a partir de los valores que toma en una muestra. Es posible conocer
cuál es su tendencia central (media, mediana, moda), su variabilidad (varianza, desviación típica, rango),
o cualquier descriptivo que caracterice su función de distribución. Es un recurso utilísimo porque facilita
la elaboración de las conclusiones de nuestro estudio, simplificando el examen de todo el conjunto de
datos al reducirlo a unos pocos valores. Pero no debe olvidarse que para que sea correcta la aplicación de
una prueba estadística, deben cumplirse determinadas conclusiones, porque aunque es falso que con la
estadística pueda llegarse a cualquier conclusión, esto sí puede ocurrir a partir de un mal uso de ella.
Dentro de lo que se entiende como resultados hay variables de naturaleza muy distinta, de modo que
para hacer más sencillo y comprensible su análisis, se deben poder expresar en números. Por otro lado, el
fantástico grado de automatización instrumental alcanzado en la mayoría de los campos científicos
permite, en lo que se refiere a posibilidades técnicas, la cuantificación de la mayoría de parámetros. Debe
tenerse muy claro que una de las primeras decisiones que debe tomarse en cualquier investigación es en
qué medida debemos efectuar el análisis estadístico de nuestros datos. No se trata de decidir qué tipo de
prueba estadística se va a utilizar, sino la conveniencia misma de llegar a utilizarlas. Nadie duda que un
parámetro medido con precisión, fiabilidad y repetitividad pueda y deba ser objeto de un análisis
estadístico de tipo inferencial. El problema es que, a veces, los investigadores han de vérselas con la
evaluación de parámetros mucho más difíciles de controlar. Son, en general, observaciones a las que el
investigador debe asociar un grado o una intensidad, con el fin de distinguir las desviaciones respecto a
un "ruido de fondo" o nivel basal. Este tipo de parámetros en que se mide la "intensidad" o "grado" de
respuesta mediante una escala que, por muy bien definida que esté, no deja de ser subjetiva, deben ser
analizados con mucha cautela. Existen multitud de parámetros morfológicos, o de grado de respuesta, o
de presentación de un signo clínico, etc., cuya cuantificación objetiva es muy discutible, y hay una
frontera que siempre hay que tener presente: en el momento en que un resultado ha sido convertido en un
número, la tentación de analizarlo estadísticamente es ya muy alta, y eso puede conducirnos a errores de
bulto si perdemos de vista la realidad de cómo ha sido cuantificado.
Consideremos la siguiente situación: el investigador efectúa valoraciones del "grado" del parámetro
considerado, con la intención de ofrecer unos resultados más "precisos", y a continuación aplica alguno
de los métodos estadísticos sobre sus datos, para llegar a una conclusión también "precisa". Existe el
riesgo, nada despreciable, de que al analizar el "grado" lo que se haga sea añadir imprecisión a un
modelo estadístico, ya que no existe garantía de que el intervalo que separa un "grado" del siguiente
tenga el mismo significado en dos posiciones distintas de la escala, tal y como sí ocurre, por ejemplo,
entre los grados de la escala centígrada de temperaturas. Ya que en esta situación no podemos ni calcular
una media que tenga una interpretación correcta, entonces, ¿qué sentido tiene el análisis estadístico de
estos datos?
En definitiva, el investigador debe estar prevenido de que en el diseño de un experimento puede verse
en la necesidad de utilizar y valorar algunos parámetros, cuya indefinición intrínseca pueda desaconsejar
que su análisis posterior se base en la utilización exhaustiva de métodos estadísticos.

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Fases de un experimento y elección del modelo experimental
Elección del tipo de análisis estadístico en función del diseño experimental y el tipo de variables
El diseño experimental es un factor a tener en cuenta al elegir el tipo de análisis estadístico, en la
medida en que uno de los componentes del diseño es la delimitación de objetivos del experimento.
A grandes rasgos, el estudio estadístico puede ser de tipo descriptivo o de tipo inferencial. En el
primero, únicamente se ofrece información para caracterizar a una población, ya sea en su globalidad, o
dividida en diversos estratos. Es el tipo de información que resulta de las encuestas. En investigación
biomédica, son más habituales los estudios de tipo inferencial, en que se intenta responder a una o más
cuestiones sobre la base de los datos recopilados en una muestra de la población. Es decir, son los
estudios en que el investigador se pregunta sobre las diferencias que pueda haber entre dos o más grupos
experimentales, mediante la aplicación de pruebas estadísticas.
Es de sobra conocida la gran variabilidad de pruebas que están a la disposición del investigador. La
decisión sobre cuál debe utilizarse puede ser difícil, y muchas veces se recurre al uso de recetas, que nos
guían, aunque tampoco exista un criterio uniforme. La verdad es que cada prueba tiene unas condiciones
de aplicabilidad más o menos estrictas, que deben ser tenidas en cuenta.
En general, para el estudio de variables de tipo continuo (pesos corporales, análisis bioquímicos,
hematológicos, etc.), se distingue entre métodos paramétricos y métodos no paramétricos. Los
primeros se basan en unas condiciones más estrictas de aplicabilidad que los segundos, aunque, si se
cumplen éstas, tienen la ventaja de ser más potentes. Las pruebas no paramétricas son de aplicabilidad
más general, y son más potentes que las paramétricas cuando las condiciones de aplicabilidad de éstas no
se cumplen o no pueda asegurarse que se cumplan. Entre otras, son pruebas paramétricas el análisis de
la variancia y las pruebas de regresión lineal, y son pruebas de tipo no paramétrico las de Mann-
Whitney, Kruskal-Wallis y Friedman (véase Capítulo 24).
Si la variable estudiada es de tipo categórico (aparición de determinado signo clínico o lesión
histopatológica), entonces se analiza mediante el estudio de las tablas de contingencia (tablas que
expresan las frecuencias de cada categoría en los grupos experimentales). En este caso se suele emplear
la χ2 de Pearson. Existen otros métodos, como la elaboración de modelos logarítmicos a partir de una
relación lineal y la regresión logística, que permiten un mejor ajuste de los diferentes factores que
intervienen en la obtención de las frecuencias de las tablas de contingencia.
Debe tenerse también presente el número de pruebas a realizar. Por ejemplo, en un estudio
toxicológico se estudian decenas de variables distintas. En cada una se fija el nivel de significación en el
5%. Ello quiere decir que en el 95% de los casos, si un resultado es significativo, no lo es por azar. Pero
si en un estudio efectuamos muchas pruebas, la probabilidad de que, al menos una dé significativa por
puro azar aumenta de forma geométrica con el número de pruebas realizadas. En este tipo de estudios
debe plantearse la utilización, todavía poco frecuente, de pruebas de estadística multivariable, en que
todos los datos se analizan conjuntamente. Estas pruebas permiten, además de la comparación de grupos
experimentales, entre otras aplicaciones, clasificar datos, agrupar variables con un determinado factor
común a todas ellas y correlacionar dos grupos distintos de variables.
Mención aparte merecen los estudios en que la variable estudiada es el tiempo de supervivencia, en
que los datos pueden o no estar censurados. En este tipo de estudios se analiza el tiempo hasta que ocurre
un determinado suceso terminal. Un dato puede estar censurado si el individuo se retiró del estudio (por
la causa que sea) antes del final del mismo sin que hubiese tenido lugar el suceso terminal. El estudio de
las tablas de supervivencia, la estimación de Kaplan-Meier de la función de supervivencia y la función
logarítmica de límites permiten manejar este tipo de datos.
Las pruebas estadísticas son una herramienta que se pone al servicio del investigador para ayudarle en
la resolución de las conclusiones de su estudio. Pero en ningún caso éstas deberán venir condicionadas

11
Fases de un experimento y elección del modelo experimental
únicamente por la estadística. Siempre, y en primer lugar, primará el criterio de verosimilitud biológica
sobre el resultado de una prueba estadística. Ello significa que las conclusiones deben tener sentido en el
ámbito de la disciplina en que se desarrolle el experimento, siendo prioritaria la significación biológica
sobre la matemática. En cualquier caso y en último término, lo que prevalece es el criterio del
investigador, cuya pericia y experiencia van a conformar su actuación.
Identificación y "criba" de variables capaces de interferir en los resultados
Nos hallamos en un punto crucial del experimento. Hemos obtenido ya todos los resultados
planificados en el protocolo, y estamos en disposición de abordar su interpretación biológica. pero es
indispensable, antes de este momento, que hagamos un análisis de conjunto de todo el experimento.
Todo lo que parece ser, ¿lo es realmente? es decir, ¿puede haber existido alguna interferencia no
deseada, que nos haya "contaminado" los resultados? ahora es el momento de repasar el protocolo
seguido, las posibles desviaciones que hayan podido haber, y de analizar aquellas variables de las que se
comentó, en el seguimiento del experimento, que podía ser muy útil su registro. Nos estamos refiriendo a
parámetros ambientales, cambios en el personal cuidador o experimentador, accidentes de cualquier tipo,
cambios de reactivos, averías de instrumentos de registro de datos, o cualquier dato que puede haber
modificado una respuesta o medición y, por ende, la interpretación de un resultado.
Solamente después de haber realizado esta "criba" estaremos en condiciones de entender
correctamente nuestros datos. Sirva para ilustrarlo una situación conocida por todos: actualmente se
considera lógica la obligatoriedad de mantener las condiciones ambientales de la unidad de producción
y/o experimentación entre unos límites definidos, pero ¿sabemos qué puede ocurrir si éstos son
transgredidos, por ejemplo en su límite inferior? Una consecuencia bastante frecuente es la inducción de
estados de inmunosupresión, que facilitan la aparición de patologías provocadas por agentes que, en
condiciones normales, no se comportan como patógenos. Esta respuesta, al superponerse o, incluso,
potenciar los efectos provocados por la sustancia a ensayar, puede ser erróneamente atribuida a ésta. De
ahí la necesidad de, no sólo el registro y archivo de las condiciones ambientales en las que ha discurrido
el estudio, sino de su análisis paralelo con los resultados obtenidos.
Análisis e interpretación de los resultados
Cuando en el diseño de un experimento se valora un único parámetro y la respuesta puede "aislarse"
suficientemente, caso habitual en farmacología, es fácil establecer la existencia o ausencia de relaciones
entre ésta y el estímulo aplicado. Es decir, la interpretación del resultado resulta muy fácil. Sin embargo,
no siempre se dan estas circunstancias, y a menudo, el diseño experimental es complejo, existiendo una
cantidad de parámetros interrelacionados. Cuando ello ocurre, las variaciones observadas en uno o varios
de ellos pueden resultar ciertamente difíciles de entender y de evaluar acertadamente.
La práctica de ensayar varias dosis de la sustancia problema simultáneamente es habitual en muchas
disciplinas experimentales, por ejemplo para el cálculo de dosis efectivas en farmacología,
concentraciones inhibitorias en microbiología o toxicidades agudas en toxicología. sin embargo, por un
motivo muy distinto, este método brinda una valiosa ayuda a la hora de interpretar los resultados en
estudios "multiparamétricos", ya que si existe linealidad entre las distintas dosis y las respuestas
obtenidas con cada una de ellas, es decir existe relación dosis-respuesta, la probabilidad de que aquél
cambio haya sido realmente provocado por la sustancia a ensayar es elevada. La situación inversa no es
tan segura, pues la ausencia de linealidad, según como se manifieste, puede deberse a factores cinéticos
(saturación de sistemas enzimáticos), y sin embargo existir efecto farmacológico o toxicológico. En otras
ocasiones resulta de gran utilidad comprobar si existe concordancia en los cambios observados en
distintos parámetros. Es decir, si se dan un conjunto de respuestas lógicas y esperables, ya que se trata de
parámetros interrelacionados, en caso de existir un efecto determinado.

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Discusión de los resultados
Fases de un experimento y elección del modelo experimental
Es uno de los apartados habituales de cualquier informe o publicación científica, y es así, porque se
trata, sin duda, de uno de los de mayor importancia. En esta fase final de la evaluación de un
experimento es cuando deben deducirse los mecanismos de acción que han hecho posibles los resultados
obtenidos. Es conveniente, asimismo, su comparación con otras sustancias semejantes, que es para lo que
habremos incorporado los grupos tratados con sustancias de referencia antes mencionados. En el caso de
que existan intereses comerciales en el producto, es de gran valor su posicionamiento respecto a posibles
competidores.
Debe quedar claro, que la “discusión” no es un resumen de resultados, como puede verse en tantos
informes, sino una explicación de los mismos y una exposición de todo aquello que pueda tener relación
con ellos y ayude a entender su significado y alcance. En este sentido resulta útil discutir otros tipos de
efectos que hayan podido aparecer, tales como los colaterales, adversos, y analizar su posible
dependencia o independencia del mecanismo de acción principal. Por tanto, la “discusión” abarca el
análisis principal que debe hacerse de la información obtenida en un estudio.
Deducción de conclusiones
De la exposición y análisis de los resultados es preciso extraer consecuencias claras y concretas. Se
trata de transformar toda la información, larga y compleja, contenida en los resultados y su discusión en
una o unas pocas conclusiones deducidas de aquella. Según esto, tienen que ser concisas, pero también
vinculantes. Es decir, deben contener un compromiso desde el punto de vista del investigador, que
resulte práctico y orientativo respecto a la actuación futura con el producto. Desgraciadamente, este tipo
deseable de conclusiones no son tampoco muy frecuentes, ya que cada vez abundan más las "asépticas",
aquellas que no van más allá del enunciado de la actividad buscada o efecto propuesto en el título del
estudio.
Informe: necesidad y contenido
Es evidente que toda la información generada y analizada en un estudio debe ser recogida en forma
escrita. Por sencillos que parezcan el diseño o los resultados, siempre debe dejarse constancia escrita de
los mismos. El motivo principal para ello, es que los resultados queden convenientemente registrados y
archivados, ya que con mucha probabilidad, tendrán que entregarse algún día a organismos o entidades
externas. Pero, además, existe otra razón que no debe olvidarse, y es que el informe escrito constituye el
sistema más sencillo para que el investigador principal o director de estudio se responsabilice y
autentifique (y no nos referimos a su validación) los resultados expuestos. Dos requisitos que debe
cumplir cualquier informe son por un lado la integridad de resultados y por otro que sean fiel reflejo de
la realidad ocurrida. Esto significa que los informes han de ser fidedignos. Cada vez son más las
responsabilidades jurídicas en las que puede incurrir un investigador, sobre todo los que ejercen en
determinadas disciplinas, si incumple aspectos que atañen a la veracidad de los datos.
Mediante estos informes o de forma paralela a su edición, el responsable del estudio debe asegurar
que la información que contienen llegue correctamente a la dirección del centro, departamento, etc. Por
tanto, el informe es la herramienta habitualmente utilizada para transferir una información.
En los estudios conducidos según BPL la necesidad del informe escrito está claramente estipulada,
dándose orientaciones sobre cuál debe de ser su estructura y formato. Una vez más puede resultar útil
aplicar, en la medida de lo prudente en cada caso, las recomendaciones contenidas en las BPL, que, al fin
y al cabo no son más que el compendio de una experiencia previa y de unas normas del "buen hacer" en
el laboratorio. En principio, los apartados que debe recoger el informe son los mismos por los que ha ido
pasando el presente capítulo, con algunos datos accesorios (datos sobre el equipo que ha realizado el
estudio, tipificación fisicoquímica de la sustancia a ensayar, etc.) que, para quien puedan ser de interés,

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Fases de un experimento y elección del modelo experimental
diremos que están recogidos en la documentación de las BPL. Uno de los aspectos prácticos que sí
querríamos resaltar es la conveniencia de que la exposición de los resultados sea lo más clara posible.
Para ello, actualmente cada vez se tiende más a su presentación en forma de tablas, y tanto es así, que la
Food and Drug Administration (FDA) tipifica la forma y contenido de las tablas que deben presentar
algunos estudios de protocolo estandarizado. Puede resultar cómodo, y a la vez necesario, presentar
tablas de medias de resultados por grupos experimentales, y además, en un anexo, los resultados
individuales de cada animal.
Modelos experimentales in vivo
Debido a que en los Capítulos 18, 21 y 22 ya se han abordado numerosos aspectos de la
experimentación in vitro, entre ellos muchos de los modelos en uso en las ciencias biomédicas, en este
apartado se comentan, únicamente, los modelos experimentales animales. El concepto de modelo
animal es fácilmente comprensible atendiendo a la etimología de las palabras que lo definen. Animal
proviene del latín anima, por tanto, los organismos animados son organismos vivos. Modelo es
cualquier objeto de imitación, es decir, un ser vivo o una parte de él que nos recuerda a otro o bien
que es imagen de otro.
Por tanto, el modelo animal es un objeto animado de imitación; es decir, una imagen de la especie
humana o de cualquier otra especie animal que se crea y se utiliza en la investigación de la causa,
naturaleza y tratamiento de los fenómenos funcionales y de las enfermedades humanas y animales.
Como se puede suponer, la bondad del modelo animal, es decir la importancia de su uso, depende
de su capacidad para aportar resultados extrapolables a la especie humana o a otras especies animales.
De aquí la extrema importancia que tiene la elección del modelo; no obstante, no existen reglas
precisas para esta elección, como tampoco para la extrapolación de los resultados obtenidos con un
modelo animal hasta otras especies animales o a la especie humana. Clásicamente, los modelos
animales empleados en investigación se han dividido en cuatro grupos: espontáneos, inducidos,
negativos y huérfanos, siendo los dos primeros los más utilizados.
Modelos animales espontáneos o no manipulados
En ellos la variable o variables a investigar aparece de forma natural, a partir de la variabilidad
genética expresada en una determinada línea animal. Habitualmente, se obtienen por selección de
entre aquellos animales consanguíneos o genéticamente uniformes que expresan esa variable o de
entre las poblaciones en las cuales un gran número de animales expresan dicha variable.
El primer aspecto que el investigador debe tener en cuenta antes de planificar un experimento, es que
no sólo la especie sino la cepa que escoja, ya constituye una primera opción en la elección del modelo
experimental. Son conocidas las diferencias que existen en determinados parámetros entre unas cepas y
otras. Así, en rata son notorias las diferencias entre Sprague-Dawley, Wistar y Fischer en lo que se
refiere a curva de peso corporal, excitabilidad, longevidad o incidencia de tumores espontáneos.
Otra opción es la de decidir el tipo idóneo de animal desde el punto de vista genético. Nos referimos a
la elección de roedores consanguíneos, híbridos o no consanguíneos. La ventaja que ofrecen los
primeros es su mayor homogeneidad de respuesta, debida al alto grado de homocigosis con la que se
presentan sus alelos. Ello es útil para paliar, en parte, el gran inconveniente de la variabilidad biológica.
Sin embargo, esta práctica tiene un gran número de detractores, que argumentan la falta de paralelismo
que se da, en estas circunstancias experimentales, con el uso clínico del producto en la especie humana, y
lo poco extrapolables que serían entonces los resultados. El polialelismo propio del género humano
provoca frecuentes diferencias en la metabolización de numerosas sustancias, dando como consecuencia
la modificación de actividad o la aparición de efectos adversos, generalmente de tipo idiosincrásico.
Éstos, debido a su baja frecuencia, son extremadamente difíciles de identificar en estadíos preclínicos (e
incluso en los ensayos clínicos necesarios para el registro). Con el uso de consanguíneos aún
limitaríamos en mayor grado su hallazgo. Sin embargo, la gran aplicación de los consanguíneos está,

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Fases de un experimento y elección del modelo experimental
precisamente, en que la homocigosis existente en algunos de sus locus permite que se expresen
caracteres recesivos.
A partir de los modelos animales espontáneos se han obtenido animales que expresan más de
doscientas enfermedades o modelos patológicos humanos. Entre los más conocidos se encuentra el
ratón desnudo (nude, hairless) que es un modelo mutante natural, empleado en estudios
inmunológicos, oncológicos y de enfermedades infecciosas, debido a que no presentan timo, razón
por la cual no posee la línea de defensa constituida por los linfocitos T o timocitos. Otro ejemplo
conocido es el de las ratas Wistar-Kyoto o las ratas Hipertensas Espontáneas (SHR), que
genéticamente presentan una elevada y sostenida hipertensión arterial. Diabetes, arteriosclerosis e
hipercolesterolemia, obesidad u osteosporosis son otras de las patologías para las que, actualmente,
existen buenos modelos animales espontáneos.
Modelos animales inducidos o manipulados
A diferencia de los anteriores, en éstos las variables a investigar son provocadas de forma
experimental. Según el método utilizado para su inducción se clasifican en cinco grupos:
• Por administración de substancias biológicamente activas. Por ejemplo, la inducción de diabetes
por administración de aloxano o de estreptotozina.
• Por manipulación quirúrgica. Son modelos que poseen una larga historia a sus espaldas, en la que
fueron pioneros los modelos de ligadura pilórica. Otros ejemplos son los de ligadura o implantación
de clips de la arteria renal para la simulación de estados de hipoxia e insuficiencia de este órgano, o
la hepatectomía parcial para el estudio de la regeneración hepática.
• Por inducción basada en dietas modificadas. Tanto las dietas carenciales en algún elemento o, por el
contrario, suplementadas con exceso de alguno de sus componentes naturales han sido la base para
el estudio clásico de enfermedades provocadas por hiperlipidemias, esclerosis vasculares,
hipovitaminosis, o incluso el desarrollo de algunos modelos de cancerogénesis.
• Por inducción debida a cambios etológicos. Las modificaciones de factores sociales o del entorno
pueden provocar cambios en el comportamiento, que en algunas ocasiones, constituyen valiosos
modelos. Tal es el caso de inducción de ratones "giradores" o que manifiestan otros movimientos
estereotípicos, de ratas "asesinas" por aislamiento, modelos de aprendizaje para la investigación de
psicofármacos y otros muchos estudios.
• Por manipulación genética o animales transgénicos. Para información sobre este tipo de técnicas
véase el Capítulo 6. El moderno arsenal de transgénicos está revelándose como una valiosísima
herramienta, no sólo para la obtención de un gran número de modelos especiales, sino para la
comprensión de los mecanismos de acción tanto patológicos como terapéuticos. Su aplicación a
determinadas disciplinas que están bajo una estricta regulación, como es el caso de la
Toxicología, está encontrándose con la dificultad de su necesaria validación.
Modelos animales negativos
Los modelos animales negativos son aquellos en los cuales una determinada variable no se
desarrolla o no se expresa; por ejemplo, algunas razas de conejos son resistentes a la infección por
gonococos. Este tipo de modelo es aplicable a aquellos animales que no muestran sensibilidad a
determinados estímulos que, normalmente, sí tienen efecto sobre otros animales o razas. La principal
aplicación de este modelo es para el estudio de los mecanismos que proporcionan resistencia a
variables o enfermedades, y que se encuentran asociados a una ausencia de sensibilidad.
Modelos animales huérfanos
Se caracterizan por expresar una determinada variable hasta ahora no conocida o expresada en la
especie humana. Cuando dicha variable es descrita también en la especie humana, se dice que estos
modelos animales se han “adoptado” y entonces pasarán a incluirse en una de las categorías

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Fases de un experimento y elección del modelo experimental
anteriores. Son ejemplos de modelos animales huérfanos la enfermedad de Marek, caracterizada por la
existencia de un virus linfoproliferativo, la papilomatosis, caracterizada por un virus que provoca
tumoraciones epiteliales benignas, y la enfermedad de las “vacas locas” o encefalitis espongiforme
bovina, aunque en este último caso parece haberse encontrado su correlación con la enfermedad de
Creutzfeldt-Jakob, con lo cual este modelo es candidato a ser “adoptado”.
La extrapolación de los resultados
Al considerar cuál puede ser el mejor modelo animal a utilizar en nuestra investigación, es
importante tener en cuenta la extrapolación o generalización de resultados que dicho modelo provoca.
La forma racional de extrapolar los resultados obtenidos es aplicando el principio de homología o
similitud evolutiva entre las estructuras morfológicas y los procesos fisiológicos, tanto entre diferentes
especies animales, como entre éstas. Aunque existan diferencias lógicas entre las distintas especies
animales y la especie humana, aún será posible encontrar similitudes; por esta razón, al realizar el
diseño experimental es necesario conocer las características anatómicas y funcionales de cada especie
para que, en función de sus similitudes, se obtengan los resultados más extrapolables posibles. La
extrapolación es de tipo cualitativo, cuando un modelo animal presenta reacciones a estímulos que se
reproducen en otras especies animales y en la especie humana. La extrapolación cuantitativa, se
produce cuando un modelo animal permite discriminar los efectos de diferentes dosis de un
determinado producto y después, estas dosis son aplicables o tienen efectos idénticos en otras especies
animales o en la especie humana. Para que realmente puedan extrapolarse dichos resultados, tanto de
forma cualitativa como cuantitativa, deben tenerse en cuenta los siguientes aspectos:
• La extrapolación de los resultados ha de ser efectiva en diversas especies. Hoy en día son
ampliamente conocidos los terribles efectos que la talidomida causó y estos efectos indeseables
nunca habían aparecido en los roedores, que servían como modelo animal. También es conocido
que la mayoría de estudios toxicológicos se realiza en la rata, aunque esta especie sea
substancialmente distinta de la especie humana, tanto en su estructura, como en su metabolismo.
Por ejemplo, la rata no tiene vesícula biliar, lo cual supone que los fármacos no se fijan tan
intensamente a las proteínas plasmáticas como en la especie humana; es un animal nocturno, tiene
distinta flora intestinal o ésta se localiza en otras zonas del tubo digestivo; presenta otras
características epidérmicas; distinta hipersensibilidad y distinta respuesta teratogénica. Por estas
razones, la mayoría de las disposiciones legales imponen el estudio de todo medicamento en más
de una especie animal, lo cual no implica necesariamente un aumento del número de animales,
sino racionar el uso de los mismos.
• Las vías metabólicas y la intensidad de la tasa metabólica basal son distintas para cada especie.
Las drogas, fármacos y toxinas no tienen efecto por sí mismas sobre el organismo, sino como sean
metabolizadas, de acuerdo a su biodistribución, según la forma y duración en que se fijan a los
distintos tejidos y así como se excretan y el tiempo que tardan en hacerlo. En este sentido, debe
recordarse que la tasa metabólica basal siempre es proporcional a la superficie corporal, de tal
forma que cuanto menor es un animal, mayor es su tasa metabólica basal. Las vísceras u órganos
que se encargan directamente de la actividad metabólica, (hígado, corazón, riñón), representan
una parte importante del peso corporal, que puede cifrarse en un 75% o 2/3 partes del mismo. Por
esta razón, aunque las dosis deberían referirse a superficie corporal, al ser difícil de medir sería
recomendable referirlas a peso metabólico corporal (=peso corporal 0.75 =peso corporal 2/3 ).
• Se ha de prestar atención a las diferencias interespecíficas. Debe distinguirse claramente las
diferencias atribuibles a la variable a estudiar y las interespecíficas propias de cada especie
animal, como genotipo, fenotipo, cambios por edad, sexo, raza, ritmos circadianos y actividad,
cambios estacionales, etc.
• Hay que tener en cuenta el diseño experimental y la situación real de cada especie en la cual se
pretendan extrapolar los resultados. No es lo mismo una situación ideal de laboratorio que lo que
ocurre en la vida real de aquella especie animal, o de la especie humana que recibirá el fármaco
experimentado, o la modificación funcional estudiada. Por tanto, en todo diseño experimental se

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Fases de un experimento y elección del modelo experimental
intenta reproducir al máximo la situación real. Por este motivo, todo fármaco aplicable a la
especie humana por fuerza tiene que ser experimentado finalmente en ella misma.
• El bienestar del animal durante la experiencia es una variable a tener en cuenta durante la
experiencia, puesto que aquellos experimentos que supongan un estrés para el animal pueden
generar un modelo falso en el que los cambios producidos por la ausencia de confort enmascaren
los cambios debidos a la substancia administrada o a la manipulación producida.
El balance entre todos estos factores, realizado de forma particular para cada caso, es el método más
aconsejable para la elección del modelo animal idóneo, el cual constituye la base experimental de una de
las estrategias de aproximación más racionales a la respuesta que se obtendrá en la especie humana.
RESUMEN
Este capítulo constituye un repaso de las distintas etapas que componen el devenir de un experimento.
Con él se ha pretendido que ninguna de ellas o de los posibles factores que intervienen en un proceso
experimental, por obvios o intrascendentes que parezcan, dejen de someterse a un análisis
pormenorizado. En una fase preliminar es absolutamente necesario un detenido examen de qué es lo que
se pretende con el ensayo, si existen datos previos que pueden orientarnos o hacerlo innecesario, si es
posible la demostración de la hipótesis de trabajo en un experimento o en una secuencia de ellos, y de
cual puede ser el modelo experimental idóneo para una acertada extrapolación de los resultados.
Posteriormente, la armonía entre los objetivos que se pretenden demostrar, un adecuado diseño, la
disponibilidad de los medios necesarios para la ejecución material del estudio, y la extracción de unas
conclusiones coherentes con la hipótesis planteada y basadas realmente en los hallazgos experimentales,
es imprescindible para que la investigación sea eficaz.
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